Адаптивные системы

Способы математического описания.

Расчет цифровых систем управления проводится, как правило, в два этапа:

1. Первый этап включает в себя:

а) линеаризация уравнений движения (пренебрегается эффектом квантования по уровню),

б) определение структуры системы по ее линейной математической модели,

в) формирование требований к основным характеристикам БЦВМ.

2. Второй этап предполагает:

а) изучение нелинейной математической модели, на этом этапе определяются требования к числу разрядов и цене младшего разряда БЦВМ, исходя из заданной точности работы системы в установившихся режимах. В общем случае цифровые системы управления описываются смешанной системой нелинейно-дифференциальных уравнений и конечно-разностных уравнений. Линейные модели могут быть описаны однотипными системами конечно-разностных уравнений:

.

Современные системы управления характеризуются широким диапазоном изменений динамических свойств объекта управления, управляющей возмущающих воздействий при неполной априорной информации об условиях работы системы в неизвестных или не полностью известных начальных условиях.

Обычно адаптивными системами управления называют такие системы, в которых для уменьшения степени неопределенности и обеспечения оптимальной, в каком-либо смысле, работе системы предусматривается процедура определения наилучшего алгоритма управления путем обработки информации получаемой экспериментально в процессе нормального функционирования системы.

Адаптивные системы можно разделить на два класса:

1. Самонастраивающиеся. В этом случае степень неопределенности невелика, достаточно изменения лишь параметров алгоритма управления.

2. Самоорганизующиеся системы управления. Неопределенность велика, изменяются не только параметры, но и структура управляющего устройства.

Другими словами, адаптивными называются системы, в которых для обеспечения оптимальной работы в условиях априорной неопределенности, осуществляется изменение параметров структуры управляющего устройства на основе текущей информации о перемене параметров объекта управления или системы при различных возмущениях.

Получение информации о переменах параметров при возмущении путем обработки экспериментальных данных, получаемых в процессе нормального функционирования системы, являются условиями задачи и требуют дополнительного специального контура. Поэтому адаптивные системы управления состоят из основного и вспомогательных контуров управления.

Основной контур состоит из функционально необходимых элементов и, в общем случае, корректирующих элементов (для улучшения динамических свойств системы).

Вспомогательный контур состоит из элементов осуществляющих выделение и обработку информации о переменных параметрах, и обеспечивающих необходимый закон изменения перестраиваемых параметров в соответствии с этой информацией. Различают системы с замкнутым и разомкнутым вспомогательным контуром (контур адаптации).

В адаптивных системах управления с замкнутым контуром на вход вспомогательного контура поступают сигналы из основного контура. Действия вспомогательного контура основаны на использовании принципа отрицательно-обратной связи.

В системах управления с разомкнутым контуром адаптации на вход вспомогательного контура поступает информация только о внешних факторах, влияющих на параметры объекта.

На рис. r – вектор перестраиваемых параметров.

Дата добавления: 2015-04-29